Как отличить молибден от других металлов


Приём металла - Методичка по редко земельному металлу

Баббит – антифрикционный сплав на основе олова или свинца, предназначенный для использования в виде слоя, залитого или напыленного по корпусу вкладыша подшипника.

Добавки меди дополнительно увеличивает твердость оловянных баббитов.

Свинцовокальциевый баббит используют в подшипниках подвижного состава железнодорожного транспорта.

Баббит Б83 идет только в ГОСТ чушках с выбитым клемом Б-83.

Если свинца более 0,35% то закрывается как Б-80.

Баббит Б-50 (Sn 49-78% остальное свинец)

Баббит Б-16 (Sn 15-48%, Sb 15-17%, Cu 1.5-2% остальное свинец)

Баббит БН (Sn 10-15%, Sb -10%, остальное Pb) 

Вольфрам (W) — блестящий светло-серый металл, имеющий самые высокие доказанные температуры плавления и кипения, является одним из наиболее тяжёлых, твёрдых и самых тугоплавких металлов, хорошо поддаётся ковке и может быть вытянут в тонкую нить. Встречается в виде проволоки, ленты, экранов от печей и прочих деталей. В очищенном виде вольфрам — серебристо-белый, напоминает по внешнему виду сталь или платину. (не магнитит, имеет желтую искру, может быть радиоактивным)

Вольфрам – хим состав W-99%

Вольфрам ВН (W от 85%, Ni не более 10%)

Вольфрам ВНД (W от 85%, Ni не более 10%, Cu не более 5%)

Вольфрам ВНЖ (W от 85%, Ni не более 10%, Fe не более 3%)

ВК ТК (твердые сплавы) - твёрдые и износостойкие металлические материалы, способные сохранять эти свойства при 900—1150 °C. В основном изготовляются из высокотвердых и тугоплавких материалов на основе карбидов вольфрама, титана, тантала, хрома, связанные кобальтовой металлической связкой, при различном содержании кобальта или никеля. ВК ТК (проверяется болгаркой) короткая желтая искра, магнитит ВК ТК с наплавками медно-латунные, желтого цвета.

Магниты ЮНДК — сплав железа (53 %), алюминия (10 %), никеля (19 %) и кобальта (от 18 %). Зарубежные аналоги называют альнико (англ. Alnico) — акроним от входящих в состав элементов. Сплав обладает высокой остаточной намагниченностью, применяется для изготовления постоянных магнитов. Альнико получают литьем, из порошков и горячей деформацией слитка. Альнико обладает высокой коррозионной устойчивостью, большим значением Br (сила магнитного поля) и стабильностью при высоких температурах (до 550 °C). Материал имеет крупнозернистую структуру, спрессованный в различные формы (диск, полукруг и т.д.)

Молибден (Mo) добывают из руд, содержащих до 50% непосредственно вещества, около 30% серы, 9 % кремния и незначительном присутствии других элементов. Фактически руду используют, как концентрат, подвергающийся обжигу. Температура этого этапа составляет 570 — 600 0С, он протекает в специальных печах. Результатом становится огарок, содержащий оксид молибдена, загрязненный примесями. Молибден добавляется в состав стали вместе с рядом других элементов. Процентное содержание определяет тип, полученного продукта: легированная (0,1 - 0,3 %) или инструментальная (3 - 10 %) сталь. Именно его впоследствии используют, когда легируют сталь. Это направление остается основным в применении металла. Лишь 30% добытого молибдена находит место в промышленности, как чистый металл или сплав, где он сохраняет свою первенствующую значимость. Его используют при производстве ядерных реакторов, обшивок космических кораблей.

Быстрорежущие стали (Р9, Р18, Р6М5, Р6М3, Р3М3) — легированные стали, предназначенные, главным образом, для изготовления металлорежущего инструмента, работающего при высоких скоростях резания. Легирование быстрорежущих сталей вольфрамом, молибденом, ванадием и кобальтом обеспечивает горячую твердость и красностойкость стали. Цифра после буквы «Р» обозначает среднее содержание в ней вольфрама (в процентах от общей массы). Затем указывается после букв М, Ф и К содержание молибдена, ванадия и кобальта. Инструменты из быстрорежущей стали иностранного производства обычно маркируются аббревиатурой HSS. Материал имеет красную короткую искру, которую легко можно отличить от чермета, проведя болгаркой. В приеме сверл обращать на концы сверел, чаще всего они идут железные (доп засор).

Никель (Ni) - металл серебристого цвета, часто покрыт зеленоватой оксидной плёнкой, которая предотвращает его дальнейшее окисление. Чистый никель — магнитит как чермет, твердый метал, но, тем не менее, очень пластичен, легко поддается ковке, всем видам волочения. Катодный никель имеет неровную шершавую поверхность, используется в гальванике, на болгарку видна короткая красная искра.

Анодный никель, гладкий в отличие от катода, имеет такие же свойства.

Медь (фосфористая) (Cu) имеет широкое применение в металлургии и машиностроении.

Существуют четыре основных области их применения:

  • в качестве раскислителя при плавке меди и латуни, а также ряда других медных сплавов; при выплавке меди из катодов на заводах обработки цветных металлов лигатуру вводят в расплав из расчета 0,10- 0,15% Р;
  • в качестве легирующего элемента при производстве фосфорсодержащих медных сплавов, из которых важнейшими являются деформируемые оловяннофосфористые бронзы типа БрОФ 6,5-0,15, литейные бронзы с содержанием до 1% Р; деформируемые бронзы, содержащие до 0,4%
  • в качестве основного компонента припоев с содержанием фосфора от 3 до 10%; в качестве припоев используется как непосредственно лигатура типа МФ10, так и специально разработанные сплавы ПМФОЦр и ПМФЦЖ, содержащие 3-4 вес. %Р; основным потребителем припоев является машиностроение, в том числе производство бытовой техники.

Прецизионные сплавы - это те сплавы, которые характеризуются специальными физ. свойствами (электрическими, магнитными, тепловыми, упругими). Их уровень в значительной мере продиктован точностью химического состава, структурой, отсутствием вредных примесей. Чаще всего они изготавливаются на основе никеля, железа, меди, кобальта, ниобия и пр. Прецизионные сплавы имеют очень широкий спектр свойств. Например, может быть необходимо, чтобы в них наблюдалось чрезвычайно малое изменение физ. параметров при изменении тем-ры, магнитного или электрического полей, нагрузок (получаем инвар, элинвар, константан, перминвар). Иногда необходимо наоборот получить значительное изменение физ. параметров при изменении условий (получаем пермаллой, алюмель, хромель, пружинные сплавы, термобиметаллы и пр.).

Медно-никелевый сплав — сплавы на медной основе и содержащие в качестве основного легирующего элемента никель. В результате смешивания меди и никеля полученный сплав обладает повышенной стойкостью против коррозий, а электросопротивление и прочность возрастают. Медно-никелевые сплавы существуют двух типов электротехнические и конструкционные. К конструкционным сплавом относятся нейзильбер и мельхиор. К электротехническим относятся копель и константан

Титан (Ti) – цветной металл, имеющий серебристо-белую окраску, внешне напоминает сталь. Высокие антикоррозийные свойства и способность выдерживать большинство агрессивных сред делают этот металл незаменимым для химической промышленности. Из титана (его сплавов) изготавливают трубопроводы, емкости, запорную арматуру, фильтры, используемые при перегонке и транспортировке кислот и других химически активных веществ. Он востребован при создании приборов, работающих в условиях повышенных температурных показателях. (ярко-белая искра)

Олово (Sn) — пластичный, ковкий и легкоплавкий блестящий металл серебристо-белого цвета. Используется в основном как безопасное, нетоксичное, коррозионностойкое покрытие в чистом виде или в сплавах с другими металлами. Главные промышленные применения олова — в белой жести (луженое железо) для изготовления тары, в припоях для электроники, в домовых трубопроводах, в подшипниковых сплавах и в покрытиях из олова и его сплавов. Чистое олово обладает низкой механической прочностью при комнатной температуре (можно согнуть оловянную палочку, при этом слышится характерный треск, обусловленный трением отдельных кристаллов друг о друга).

Припои используются в электротехнике, для пайки трубопроводов. Такие сплавы могут содержать до 97% олова, медь и сурьму, увеличивающие твердость и прочность сплава.

Сурьма (Sb) – элемент, который добывается из руд. Сурьмяными рудами называют минеральные образования с содержанием сурьмы в таких количествах, чтобы при извлечении чистого металла, получить максимальный экономический и промышленный эффект. В чистом виде сурьма считается одним из самых хрупких металлов, но при сплаве с другими металлами она увеличивает их твердость и не происходит процесс окисления при обычных условиях. Эти достоинства заслуженно оценили в промышленной сфере, и теперь сурьма добавляется во многие сплавы. Не магнитит и не искрит, имеет крупнозернистую структуру и легко колется.

Висмут (Bi) - серебристо-белый металл, переливающийся различными оттенками. Чистый висмут отливает преимущественно розовым. Металл, в котором доминирует какой-либо другой цвет, является аллотропной модификацией. Висмут самый диамагнитный металл из всех существующих. Его магнитная восприимчивость равна 1,34·10−9 при 293 K. И данное качество, при наличии висмута, можно заметить невооруженным взглядом. Если подвесить образец металла на нитку и поднести к нему магнит, то он заметно от него отклонится. Висмут ценится за свою легкоплавкость, из него изготавливают модели для отливки сложных деталей, поскольку висмут имеет повышенные литейные свойства, и может заполнить мельчайшие детали формы. Им заливают металлографические шлифы, используют в протезировании.

Сплав Розе назван в честь германского химика Валентина Розе Старшего. Состав сплава: олово (25%), свинец (25%), висмут (50%). Сплав Вуда имеет в своем составе (12,5%) Кадмия, что делает его гораздо токсичнее. Представляют собой небольшие гранулы или прутки серебристого цвета. Температура плавления сплава Розе порядка +94..+96 °C (Сплава Вуда +68,5 °C), что позволяет им расплавляться и прибывать в жидком состоянии в кипящей воде, применяют для пайки и улучшения технических качеств деталей в приборах. С помощью этих кусочков металла соединяют алюминий, медь, серебро, латунь, никель и лудят платы и ювелирные изделия.

Цинк добывают из полиметаллических руд, содержащих 1—4 % Zn в виде сульфида, в природе как самородный металл не встречается, используется для восстановления благородных металлов. Цинк всех марок, кроме марки ЦВ00, изготовляют в виде чушек массой 19 - 25 кг и блоков массой 500, 1000 кг. Цветная маркировка чушки и блока (ЦО - одна полоса белого цвета, Ц1 - одна полоса зеленого цвета)

Феррованадий — ферросплав, содержит от 35 до 80 % V. Его получают восстановлением окислов ванадия углеродом, кремнием или алюминием. Основным сырьем для получения феррованадия служит пяти-окись ванадия, получаемая из концентратов ванадиевых руд или из железных руд с повышенным содержанием ванадия. Затем этот чугун перерабатывают в сталеплавильных печах ( мартен, конвертор) с окислением ванадия и обогащением получаемого при этом шлака окислами ванадия.

Ферромолибден — ферросплав, содержащий 50-60 % молибдена, используют вместо чистого молибдена при легировании стали, чугуна и сплавов.  Добавка молибдена в чугун увеличивает его прочность и сопротивление износу.

Нихром — общее название группы сплавов, состоящих, в зависимости от марки сплава, из 55—78 % никеля, 15—23 % хрома, с добавками марганца, кремния, железа, алюминия. Нихром обладает высокой жаростойкостью в окислительной атмосфере (до 1250 °C), высоким удельным электрическим сопротивлением (1,05—1,4 Ом·мм?/м), имеет минимальный температурный коэффициент электрического сопротивления. Он имеет повышенную жаропрочность, крипоустойчивость, пластичность, хорошо держит форму.

Нихром — дорогостоящий сплав, но, учитывая его долговечность и надёжность, цена не представляется чрезмерной.

Молибден металлический и сплавы

Металлический молибден обычно получают методом порошковой металлургии, при котором порошок Мо подвергается гидростратному уплотнению и спеканию при температуре около 2100 ° C. Горячая обработка производится в диапазоне 870-1260 ° C. Молибден образует летучий оксид при нагревании на воздухе выше примерно 600 ° C, и поэтому высокотемпературные применения ограничиваются неокислительной или вакуумной средой.

Сплавы

Moly обладают превосходной прочностью и механической стабильностью при высоких температурах (до 1900 ° C).Их высокая пластичность и вязкость обеспечивают большую устойчивость к дефектам и хрупкому разрушению, чем керамика.

Уникальные свойства молибденовых сплавов используются во многих областях:

  • Высокотемпературные нагревательные элементы, радиационные экраны, экструзии, штампы и т.д .;
  • Рентгеновские аноды вращающиеся для клинической диагностики;
  • Электроды и компоненты стекловаренной печи, стойкие к расплавленному стеклу;
  • Радиаторы с кремнием для согласования теплового расширения для крепления полупроводниковых кристаллов;
  • Напыленные слои толщиной всего Ангстрема (10 -7 мм) для вентилей и межсоединений на микросхемах интегральных схем;
  • Покрытия, нанесенные напылением на поршневые кольца автомобилей и детали машин для снижения трения и улучшения износа.

Для специальных применений Мо легируется многими другими металлами:

  • Мо-вольфрамовые сплавы отличаются исключительной стойкостью к расплавленному цинку;
  • Mo плакирован медью для обеспечения электронных плат с низким коэффициентом расширения и высокой проводимостью;
  • Сплавы Мо-25% рения используются для компонентов ракетных двигателей и жидкометаллических теплообменников, которые должны быть пластичными при комнатной температуре.

Для получения дополнительной информации см. Также:

.

Соединения молибдена и серы в смазке

Содержание Mo (%) Тип продукта Использует
1-20 Смазки - для производства, добычи и транспорта Шариковые и роликовые подшипники, шлицы, шасси, конвейеры
20-60 Пасты на минеральной или синтетической основе Сборка станков, шлицы, шестерни, карданные шарниры, обработка металлов давлением
0.5–5 Промышленные и моторные масла или синтетические жидкости Все автомобильные и промышленные шестерни, редукторы, кулачки и т. Д.
1–20 Водные суспензии Металлообработка и технологическая смазка, резьба, ломтики, упаковка, литье под давлением
До 85 Связанные покрытия - органические, неорганические, отверждаемые на воздухе или при нагревании Резьба, инструмент, переключатели, замки, клапаны, задвижки, технологическая смазка, металлообработка
1-40 Смеси для обработки металлов, мыло, порошки и др. Экструзия, холодная штамповка, волочение проволоки, глубокая вытяжка
10–100 Чистые или смешанные порошки Линия штамповки, штамповка, формовка, реле, переключатели, упаковка
Композиты
1-10 Продукты трения, тормоза из спеченной меди, полуметаллические и неасбестовые колодки Колодки и накладки тормозные для самолетов, автомобилей и рельсов
1–30 Пластиковые, резиновые и металлические композиты Шестерни, ползуны, подшипники, упорные шайбы, уплотнительные кольца
.

История молибдена

Спрос на легированные стали во время Первой мировой войны привел к резкому росту спроса на вольфрам, серьезно ограничив его предложение. Дефицит вольфрама ускорил замещение молибдена во многих твердых и ударопрочных вольфрамовых сталях. Это увеличение спроса на молибден стимулировало интенсивный поиск новых источников предложения, кульминацией которого стало освоение крупного месторождения Климакс в Колорадо, США, и его запуск в 1918 году.

После войны сокращение спроса на легированную сталь вызвало интенсивные исследования по разработке новых гражданских применений молибдена, и вскоре были испытаны и приняты ряд новых низколегированных молибденовых автомобильных сталей.В 1930-х годах исследователи определили надлежащие температурные диапазоны для ковки и термообработки молибденосодержащих быстрорежущих сталей, что стало прорывом, открывшим новые большие рынки для молибдена. В конечном итоге исследователи пришли к полному пониманию того, как молибден придает многие рентабельные преимущества в качестве легирующего элемента стали и другим системам.

К концу 1930-х годов молибден был широко распространенным техническим материалом. Завершение Второй мировой войны в 1945 году снова привело к увеличению инвестиций в исследования для разработки новых гражданских приложений, а послевоенное восстановление мира предоставило дополнительные рынки для конструкционных сталей, содержащих молибден.Сталь и чугун по-прежнему составляют самый крупный сегмент рынка, но молибден также оказался неоценимым в суперсплавах, сплавах на основе никеля, смазочных материалах, химикатах, электронике и многих других областях.

.

Молибден

Химический элемент молибден относится к переходным металлам. Он был открыт в 1778 году Карлом В. Шееле.

Зона данных

Классификация: Молибден - переходный металл
Цвет: серебристо-белый
Атомный вес: 95,94
Состояние: цельный
Температура плавления: 2623 o C, 2896 K
Температура кипения: 4640 o C, 4913 K
Электронов: 42
Протонов: 42
Нейтроны в наиболее распространенном изотопе: 56
Электронные оболочки: 2,8,18,13,1
Электронная конфигурация: [Kr] 4d 5 5s 1
Плотность при 20 o C: 10.2 г / см 3
Показать еще, в том числе: температуры, энергии, окисление,
реакции, соединения, радиусы, проводимости
Атомный объем: 9,4 см 3 / моль
Состав: bcc: объемно-центрированный кубический
Твердость: 5,5 МОС
Удельная теплоемкость 0,25 Дж г -1 K -1
Теплота плавления 32.0 кДж моль -1
Теплота распыления 659 кДж моль -1
Теплота испарения 598 кДж моль -1
1 st энергия ионизации 684,9 кДж моль -1
2 nd энергия ионизации 1588,2 кДж моль -1
3 rd энергия ионизации 2620.5 кДж моль -1
Сродство к электрону 72 кДж моль -1
Минимальная степень окисления -2
Мин. общее окисление нет. 0
Максимальное число окисления 6
Макс. общее окисление нет. 6
Электроотрицательность (шкала Полинга) 1,66
Объем поляризуемости 12.8 Å 3
Реакция с воздухом с высотой, ⇒ МоВ 3
Реакция с 15 M HNO 3 нет
Реакция с 6 M HCl нет
Реакция с 6 М NaOH
Оксид (оксиды) МоО 2 (коричневый), МоО 3 (белый)
Гидрид (-ы)
Хлорид (ы) MoCl 2 , MoCl 3 , MoCl 4 , MoCl 5 , MoCl 6
Атомный радиус 139 вечера
Ионный радиус (1+ ион)
Ионный радиус (2+ ионов)
Ионный радиус (3+ ионов) 83 вечера
Ионный радиус (1-ионный)
Ионный радиус (2-ионный)
Ионный радиус (3-ионный)
Теплопроводность 138 Вт м -1 K -1
Электропроводность 17.3 x 10 6 См -1
Температура замерзания / плавления: 2623 o C, 2896 K

Комки молибдена. Фото Томихандорфа.

Открытие молибдена

Молибденит, также известный как молибден, - мягкий черный минерал, который когда-то использовался для изготовления карандашей. Минерал часто путали с графитом и считали, что он содержит свинец. В настоящее время известно, что это дисульфид молибдена (MoS 2 ).

В 1778 году шведский ученый Карл В. Шееле доказал, что молибденит не является графитом и не содержит свинца. Азотная кислота не взаимодействует с графитом, в то время как молибденит дает серную кислоту и белое твердое вещество - теперь мы знаем, что это был оксид молибдена или, возможно, гидрат оксида молибдена. (1)

Шееле пришел к выводу, что минерал содержит новый элемент, но не выделил его, потому что у него не было подходящей печи для восстановления белого твердого вещества до металла.

В 1781 году друг и соотечественник Шееле Питер Дж. Хьельм выделил металл, восстановив белое твердое вещество углеродом. Он измельчил два вещества вместе, используя льняное масло, чтобы сформировать пасту - паста обеспечивала тесный контакт между углем и молибденитом. Хьельм сильно нагрел смесь в закрытом тигле, чтобы получить новый металлический элемент. (2) Хьельм назвал свой новый металл молибденом.

Название элемента происходит от греческого слова «молибдос», означающего свинец.

Без молибдена ничто не могло бы существовать

Цикл молибдена (Mo) в почве: Молибден в почве поглощается корнями деревьев и откладывается в листьях. Эти листья падают на землю и разлагаются, выделяя молибден. Изображение предоставлено: Брукхейвенская национальная лаборатория

Датчик переходной кромки NIST

.

Смотрите также